污水处理过程溶解氧浓度的自抗扰控制

污水处理过程溶解氧浓度的自抗扰控制

摘要：伴随着当今社会快速发展，国家在社会快速发展的过程中，越来越重视

当今资源的可持续发展，尤其是近年来国家工业化水平的不断提高，国家为了能

够有效保证水资源的合理利用，出台相关政策，要求国内的工厂对污水进行合理

化处理，在污水处理工作开展过程中，很多大型工厂都选取运用溶解氧浓度的方

式进行污水处理。溶解氧是活性污泥法处理污水工作开展过程当中的重要变量，

同时也能够有效影响到污水中，生物降解效率，微生物生长效率和水质等问题。

因此，本文就污水处理过程溶解氧浓度的自抗扰控制进行仔细分析。

关键词：污水处理溶解氧浓度自抗扰控制分析与论述

伴随国家工业化快速发展，在发展过程当中，大量消耗水资源，甚至会对水

资源产生污染。因此，近几年来国家在发展过程中，为了保证资源的可持续发展，开始要求当今的工厂在生产过程当中注意工业用水的排放。也为了更好的保证水

资源的合理利用，要求当今城市在进行生活污水处理过程当中，选取科学的污水

处理方式保护水资源。

一、活性污泥污水处理模型建设

活性污泥法在进行应用过程中，实际上是由两部分构成的，第一部分式好氧

生化反应池，第二部分是沉淀池。在进行合理应用过程当中，必须要进行活性污

泥污水处理过程模型建设，才能够更好的保证该方法的合理使用。为了能够更好

的顺应当今社会政策发展形势，我国现如今的污水处理厂以及工厂在进行污水处

理过程中开始进行自抗扰控制系统建设，提高对污水处理的效率，保证出水水质。活性污泥法在进行整体处理过程当中，其工作原理就是利用活性污泥中的微生物

将污水中的有机污染物进行分解和化学变化，同时该方法也是目前城市在进行生

活污水处理过程当中最常用的一种污水处理方法。在进行该方法应用过程当中，

主要处理流程分为两部分，一是好氧生化反应池处理部分，二是沉淀池处理部分。

好氧生化反应池在工作开展过程当中，首先需要在充氧的条件下，利用活性

污泥自身的工作特性对污染物进行凝聚吸附，然后再利用拥有的化学功能特性对

有机污染物进行化学分解，除氮除磷，然后对初期进行处理的污水将其导入沉淀

池中，在沉淀池中。分离生化反应池会将水中的活性污泥进行详细处理，然后在

沉淀池中分为两个层次，上层清液和相应的沉淀物。沉淀出来的活性污泥，其中

有一部分会回流到生化反应池继续工作，另一部分则直接被误你屋水处理系统直

接排除，形成一个良好的动态平衡。保证沉淀池在工作过程当中能够有效平衡好

氧生化反应池当中的污泥浓度，提高污水处理效率。活性污泥法在对水体进行净

化过程当中，其实质就是利用活性污泥中的微生物特性，对污水中的有机物污染

进行清理。

二、污水处理控制方案设计

在对溶解氧浓度进行控制过程中，可以利用智能化设备对其直接监控。而且

溶解氧浓度在污水处理工作开展过程当中能够更好的在线监测，并且精度较高，

通过在线的实时监测溶解氧浓度，可以将其控制在一定浓度范围之内，保证工作

过程当中好氧的生化反应池内的使微生物降解工作效率，大大提高了出水水质。

因此，溶解氧控制已经成为了当今污水处理过程中最常用的一种污水处理方法。

在进行活性污水处理过程中，其主要的处理流程就是污水在进入好氧生化反

应池之后，需要在池内放置一段时间，与好氧生化反应池内部的微生物产生化学

反应，看见化学反应之后再回将其引导入沉淀池，在沉淀池之内也需要通过相应

的化学反应提高溶解氧浓度，但是在进行沉淀池化学反应开展过程当中，不能够

对溶解氧浓度进行大量提高，否则会产生较大的能量损耗，也会导致出水水质不

达标。因此，在正常污水处理过程中，首先作为工作人员一定要给定一个合理的

曝气量，然后控制好污水在进行去污过程当中的变化率。保证肯定只是内容接氧

浓度符合工作标准，同时大大提高出水水质。

三、线性自抗扰控制

首先，线性自抗扰控制系统概念实际上是有我国高志强教授提出的，在进行

整体设计过程中，线性自抗扰控制系统继承了自抗扰控制的核心工作原理和新理

念和新思想以及优势。在进行设计后期过程当中，利用线性扩张状态观测器对系

统的数据进行实时监控，也一定要仔细观察系统内外的扰动情况，若扰动情况发

生偏差与动态时，作为工作人员要在数据上给予一定补偿，提高系统的优良控制

性能，同时也必须要对自扰抗控制系统的结构进行合理控制，在控制过程中可以

借鉴PLC控制系统的工作原理以及负反馈控制对系统进行详细设计，确保系统工

作的智能化，合理性，科学性，在进行整体研究过程当中，也一定要确保外部干

扰信号符合系统的扰动状态，当扰动信号和扰动状态同时发生平衡时，系统就能

够正常工作，并且高速工作，提高出水水质。

四、溶解氧浓度的自抗扰控制设计

进行溶解氧浓度的线性自抗扰控制系统建设过程当中，首先一定要保证系统

的稳定性因此，在进行整体设计过程当中，首先要对系统的闭环稳定性进行详细

分析，计算污水处理过程线性自抗扰控制律，在进行空置率整体计算过程当中，

首先一定要对污水处理过程的状态进行掌握，其次还要对污水处理过程当中微生

物浓度，氧气浓度数据进行收集。运用观测器对参数进行控制，把控，然后进行

计算。当以上计算步骤结束之后，要对系统的抗扰性能进行整体分析，在对抗老

性能进行分析过程当中，首先一定要根据计算公式计算出阶跃信号，计算系统的

稳态。在对线性自找控系统进行整体建设过程当中，作为工作人员不仅要保证闭

环传递函数能够有效计算，其次还要保证系统的闭环系统能够有效运行，科学设

计系统的工作方式，保证系统在工作过程当中不仅能够有效提高出水水质，同时

也能够减少资源浪费。

五、仿真实验开展

在进行自扰动控制系统设计过程当中，也一定要开展一定的仿真实验。在仿

真实验开展过程当中，分为三组实验同时开展。在进行第一组实验开展过程当中，一定要考虑进水底物浓度对污水处理效果的影响，然后运用数据计算保证水底物

浓度辅和工作需求。在第二组实验开展过程当中，要考虑到污水的进水水质动态

变化，充分利用实践数据的准确性来确保系统的工作效率，符合和污水处理要求。

【总结】本文就污水处理过程溶解氧浓度自抗扰控制进行仔细分析，在进行

分析过程当中详细介绍了我国目前的工业污水，生活污水处理现状，也详细介绍

了如何设计自抗扰控制系统。随着国家经济快速发展，国家越来越重视资源的可

持续发展，因此，在工业发展过程当中，国家非常重视污水处理情况，以及城市

污水，生活污水处理状况，希望通过本文的仔细分析，能够大大推动我国当今污

水处理工作的快速发展，提高我国污水处理效率，保证出水水质。

参考文献

[1]魏伟;王蒙;刘载文;王小艺.基于活性污泥法的污水处理线性自抗扰控制[J].计

算机仿真,2015,v.32,423-427.

[2]魏伟;王小艺;王藩;刘载文.基于线性自抗扰的城市污水脱氮控制仿真[J].化工